A estrutura industrial da Arábia Saudita é dominada por petróleo, gás natural, petroquímica, produtos químicos e mineração. Essas indústrias apresentam riscos significativos de vazamentos de gases inflamáveis, explosivos e tóxicos. Portanto, sensores de gás à prova de explosão estão entre os componentes de linha de frente mais críticos em seus sistemas de segurança industrial.
Histórico do caso e requisitos principais
- Características da indústria: Toda a cadeia de fornecimento de petróleo e gás na Arábia Saudita — desde a perfuração e extração upstream até o transporte e refino midstream e a produção petroquímica downstream — envolve hidrocarbonetos (metano, propano, COVs, etc.) e gases tóxicos (sulfeto de hidrogênio H₂S, monóxido de carbono CO, etc.).
- Requisitos ambientais: Essas áreas são normalmente classificadas como Áreas Perigosas (Explosivas). Qualquer equipamento elétrico utilizado deve ter certificação à prova de explosão para evitar que se torne uma fonte de ignição.
- Impulsionadores regulatórios: Padrões de segurança rigorosos da Organização de Normas da Arábia Saudita e de gigantes nacionais como a Saudi Aramco (por exemplo, os padrões SAES da Aramco) exigem a instalação de sistemas certificados de detecção de gás em todas as áreas perigosas.
Caso típico: Sistema integrado de detecção de gás na refinaria de Jazan da Saudi Aramco
1. Visão geral do projeto:
- Localização: Cidade Econômica de Jazan, Arábia Saudita.
- Instalação: A Refinaria de Jazan é um enorme complexo integrado para refino, petroquímicos e geração de energia.
- Desafio: A instalação processa grandes quantidades de petróleo bruto com alto teor de enxofre, o que representa um risco muito alto de vazamentos de H₂S. Além disso, toda a planta contém inúmeras atmosferas de gases inflamáveis. O ambiente costeiro de alta temperatura, alta umidade e alta salinidade impõe sérios desafios à durabilidade dos equipamentos.
2. Cenários de aplicação de sensores de gás à prova de explosão:
Em uma instalação tão grande, sensores de gás à prova de explosão são implantados em centenas de pontos críticos:
- Vedações de bombas e compressores: Esses equipamentos rotativos são pontos comuns de vazamento. Sensores catalíticos ou infravermelhos à prova de explosão são instalados para monitorar gases combustíveis.
- Área do Tanque de Armazenamento (próximo às aberturas de ventilação e braços de carga): Vapores podem ser liberados durante a transferência do produto ou pela "respiração" devido a mudanças de temperatura. Sensores fornecem monitoramento contínuo aqui.
- Áreas de Unidades de Processo (por exemplo, reatores, colunas de fracionamento): Detectores de gás fixos são instalados em flanges e conexões de válvulas onde H₂S e gases combustíveis podem estar presentes. Esses sensores geralmente possuem certificação de Segurança Intrínseca (Ex i), o que significa que não podem liberar energia suficiente para causar ignição, mesmo que falhem enquanto estiverem energizados.
- Sistemas de Esgoto e Drenagem: Esses espaços confinados podem acumular gases inflamáveis (por exemplo, metano). Sensores à prova de explosão do tipo difusão ou assistidos por bomba são utilizados para monitoramento.
- Entradas de ar para salas de controle e abrigos: sensores são instalados nas entradas de ar desses edifícios para evitar que gases tóxicos ou inflamáveis sejam aspirados para dentro, garantindo a segurança do pessoal.
3. Tecnologia de sensores e tipos à prova de explosão:
- Princípios de Tecnologia:
- Gases Combustíveis: Utilizando principalmente tecnologias de esferas catalíticas e infravermelho não dispersivo. O NDIR é cada vez mais popular em ambientes hostis devido à sua imunidade à privação de oxigênio e longa vida útil.
- Gases tóxicos (por exemplo, H₂S): principalmente usando sensores eletroquímicos.
- Certificação à Prova de Explosão: Os equipamentos na Arábia Saudita normalmente precisam atender a padrões internacionais (como ATEX, IECEx) e certificações locais. Os tipos comuns de proteção incluem:
- Ex d [À prova de chamas]: O gabinete pode suportar uma explosão interna sem danos e evitar a transmissão de chamas para a atmosfera externa.
- Ex e [Segurança Aumentada]: Medidas adicionais são aplicadas para evitar a possibilidade de ocorrência de arcos, faíscas ou temperaturas excessivas.
- Ex i [Segurança Intrínseca]: A segurança é garantida pela limitação da energia elétrica no circuito. Este é um dos mais altos níveis de proteção, frequentemente utilizado para sensores que exigem manutenção em campo.
4. Integração de sistemas e aplicação de dados:
Esses sensores à prova de explosão não operam isoladamente, mas são conectados a um Sistema de Controle de Detecção de Gás em toda a planta.
- Alarme em tempo real: quando um sensor detecta que a concentração de gás atingiu um nível de alarme predefinido, ele dispara alarmes sonoros e visuais na sala de controle central, identificando o local do vazamento.
- Desligamento/Controle Automático: O sistema pode iniciar automaticamente procedimentos de emergência, como:
- Ativação de sistemas de ventilação na área do vazamento.
-
- Fechamento automático de válvulas de desligamento de emergência relevantes.
- Parar bombas ou compressores próximos.
- Registro e análise de dados: todos os dados são registrados e analisados para manutenção preditiva (por exemplo, identificação de equipamentos com pequenos vazamentos frequentes), otimização de rotas de patrulha e realização de auditorias de segurança.
Desafios e Tendências Futuras
- Durabilidade Ambiental: O clima extremo da Arábia Saudita (altas temperaturas, areia, corrosão por sal) coloca à prova os materiais da carcaça, o desempenho da vedação e a estabilidade dos componentes eletrônicos. O equipamento requer uma alta classificação de proteção contra entrada (IP).
- Redução do Custo Total de Propriedade: Isso inclui o custo de calibração, manutenção e substituição do sensor. A tendência futura é em direção a tecnologias mais estáveis e duradouras (como infravermelho) e sensores inteligentes com recursos de autodiagnóstico que podem relatar falhas ou degradação.
- Smartization e Manutenção Preditiva: Integrados à tecnologia IoT, sensores de gás à prova de explosão estão se tornando parte da Indústria 4.0. Ao analisar tendências de dados, o sistema pode alertar sobre possíveis falhas nos equipamentos.antesas concentrações de gás atingem níveis perigosos, mudando de resposta reativa para prevenção proativa.
- Sensores sem fio à prova de explosão: para modificações em plantas ou áreas onde a fiação é difícil, o uso de sensores de gás sem fio certificados está se tornando uma solução suplementar flexível e eficiente.
- Conjunto completo de servidores e módulo sem fio de software, suporta RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
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Horário da postagem: 23/09/2025